หลักการตรวจประเมินและการแก้ไขปัญหาคุณภาพอากาศภายในอาคารโดยใช้หลักการระบายอากาศ
เผยแพร่เมื่อ: 20/11/2563....,
เขียนโดย ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.อารุญ เกตุสาคร
รองคณบดีฝ่ายวิชาการ คณะสาธารณสุขศาสตร์ มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์
เรื่อง หลักการตรวจประเมินและการแก้ไขปัญหาคุณภาพอากาศภายในอาคารโดยใช้หลักการระบายอากาศ
EP.4 เราพูดถึงหลักการตรวจประเมินและการแก้ไขปัญหาคุณภาพอากาศภายในอาคารโดยใช้หลักการระบายอากาศ ซึ่งใน EP.4 ได้กล่าวถึงหลักการคิด Air Change Rate: ACH ไปแล้วซึ่งเป็นหลักการตรวจประเมินคุณภาพอากาศภายในอาคารแต่ยังค้างไว้อีก 2 วิธีคือ การคำนวณจากภาวะความร้อนโดยตรง และการคำนวณจาก Indoor Air Quality Requires ดังนั้น EP.5 นี้จะขอต่ออีก 2 วิธีที่เหลือ
การใช้พัดลมระบายอากาศ (Mechanical Ventilation) คือ การระบายอากาศแบบนี้เป็นการนำเอาพัดลมมาเป็นตัวกลางในการปรับส่งลม ในปริมาณที่จะสามารถเป็นไปได้ตามสภาวะที่ต้องการ ซึ่งปริมาณดังกล่าวนี้สามารถคำนวณหาได้ด้วยหลักการง่ายๆ อยู่ 3 วิธีคือ
1. Air Change Rate: ACH (สามารถย้อนดูในรายละเอียดใน EP.4)
2. การคำนวณจากภาวะความร้อนโดยตรง
มีวัตถุประสงค์เพื่อนำความร้อนที่เกิดจากกระบวนการผลิต เครื่องจักร หรือวัตถุต่างๆ ที่ปล่อยแหล่งพลังงานความร้อน(ส่วนใหญ่เป็นความร้อนสัมผัส: Sensible Heat) ออกจากห้อง/อาคารโดยการนำอากาศที่ปรับภาวะอากาศแล้วเข้ามาภายในห้อง/อาคาร ทั้งนี้เพื่อความสบายของผู้ใช้สอยอาคารได้ปฏิบัติงานอยู่ในสภาพอากาศที่เหมาะสม (ให้ภาวะอากาศหรืออุณหภูมิและความชื้นอยู่ในเกณฑ์ที่เหมาะสม) และให้มีการเคลื่อนไหวของอากาศภายในอาคารพอเพียงที่จะระบายความร้อนจากตัวคนเพื่อความรู้สึกสบาย การระบายอากาศเพื่อควบคุมความร้อนอาจเรียกว่า การระบายอากาศเพื่อความสบาย (Comfort Ventilation) หรือ การปรับสภาพอากาศ (Air conditioning) โดยมีหลักการคิดดังต่อไปนี้
1) คิดหาความร้อนสัมผัส (Sensible Heat) ทั้งหมดภายในห้อง/อาคาร ตามสมการที่ 1
ภาพที่ 1 ภาระความร้อนทั้งหมด (Sensible Heat)
หมายเหตุ:
- คิดความร้อนสัมผัสของผนัง/กำแพง(ด้านทิศเหนือ ใต้ ตะวันออก และตะวันตก)
- คิดความร้อนสัมผัสของอุปกรณ์ไฟฟ้า (คอมพิวเตอร์)
- คิดความร้อนสัมผัสจากหลอดไฟ
- คิดความร้อนสัมผัสจากตัวคน
และรวมความร้อนสัมผัส (Sensible Heat: Hs) ทั้งหมด
2) คิดอัตราการถ่ายเทความร้อนจากสมการที่ 2
ตารางที่ 1 สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน
ที่มา: รศ.ดร.วันทนี พันธุ์ประสิทธิ์.(2549). การระบายอากาศในโรงงานอุตสาหกรรมสำหรับนักสุขศาสตร์อุตสาหกรรมและนักอาชีวอนามัย.
โรงพิมพ์ธรรมสาร เขตพระนคร กรุงเทพฯ. ISBN: 974-93971-9-3
3) คำนวณอัตราการไหลของอากาศเพื่อควบคุมความร้อนสัมผัส (Qs) ตามสมการที่ 3
ดังนั้นเราสามารถหาอัตราการไหลของอากาศเพื่อควบคุมความร้อนสัมผัสภายในห้อง/อาคารได้ตามสมการที่ 3ทั้งนี้สามารถคูณค่า Safety Factorไปในสมการที่ 3ได้ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับประสบการณ์ของผู้คิดและความถูกต้องของตัวแปรต่าง ๆ ที่ได้จากการคำนวณ
3. การคำนวณจาก Indoor Air Quality Requiresมีขั้นตอนในการคิดดังต่อไปนี้
1) หาหรือกำหนดจำนวนผู้คนที่อาศัยอยู่ภายในห้อง/อาคาร จากสมการที่ 4
2) หาอัตราการไหลของอากาศต่อคน จากสมการที่ 5 ซึ่งจะทำให้ทราบอัตราการไหลของอากาศที่จะนำเข้ามาภายในห้อง/อาคาร (ft3/min)
ตัวอย่าง: การหาอัตราการไหลของอากาศที่จะนำเข้ามาภายในห้อง/อาคาร (ft3/min :CFM) กรณีตัวอย่างห้องปฏิบัติการ (Laboratory) มีขนาดพื้นที่ 50 ตารางเมตรหรือ 538.2 ตารางฟุต
+ หาหรือกำหนดจำนวนผู้คนที่อาศัยอยู่ภายในห้อง/อาคาร จากสมการที่ 4
+ หาอัตราการไหลของอากาศต่อคน จากสมการที่ 5 ซึ่งจะทำให้ทราบอัตราการไหลของอากาศที่จะนำเข้ามาภายในห้องปฏิบัติการ (ft3/min)
ดังนั้น อัตราการไหลของอากาศที่ต้องการเท่ากับ 340 ลูกบาศก์ฟุตต่อนาที
ตารางที่ 2 : Ventilation rates for acceptable indoor air quality
ที่มา : Adapted from ASHRAE Standard 62-1989 “Ventilation for Acceptable Indoor Air Quality”
สำหรับ EP. ต่อไปเราจะมาลงรายละเอียดวิธีการตรวจประเมินในแต่ละพารามิเตอร์กันครับ และหลังจากการประเมินคุณภาพอากาศแล้วพบว่าไม่เป็นไปตามมาตรฐานกำหนดซึ่งอาจจะส่งผลกระทบต่อสุขภาพของผู้ที่อาศัยอยู่ภายในอาคารได้ ดังนั้น ต้องมีมาตรการควบคุมป้องกันหรือดำเนินการแก้ไขปัญหา ซึ่งจะขอมาลงรายละเอียดกันอีกครั้งใน EP. ต่อ ๆ ไปครับ ฝากติดตามกันด้วยนะครับ
